Сырье для пеллет: основные виды и требования

Технология изготовления пеллет

Сырьем для изготовления пеллет являются отходы деревообработки — опилки, стружка, щепа, низкотоварные деревья и пр. Поэтому небольшие фирмы по производству пеллет выгодно располагать недалеко от деревообрабатывающих предприятий — лесопилок, мебельных цехов и т.п. Это позволит сэкономить на сырье, которое многие предприятия готовы отдавать бесплатно, чтобы решить проблему утилизации отходов производства. И сократит транспортные расходы на доставку сырья к месту переработки. Технология производства включает следующие этапы:

• крупное дробление. Перед этим формируется нужный состав сырья, зависящий от вида получаемой продукции (гранулы первого класса или промышленные гранулы). Размер полученных древесных частиц после дробления — не более 2,5 см в длину и толщиной не более 0,2 см. Этот этап не понадобится, когда сырьем являются опилки;
• сушка пеллетного полуфабриката;
• мелкое дробление компонентов — получение частиц размером не более 0,4 см для промышленных гранул и не более 0,15 см для гранул первого класса;
• водоподготовка — достижение показателя влажности полученного полуфабриката 8-12%. В противном случае сырье плохо прессуется;
• прессование — это основной этап производства пеллет;
• охлаждение  гранул, нагретых при прессовании до +70-90°С;
• расфасовка. Готовые гранулы просеиваются, чтобы отделить не спрессовавшиеся и рассыпавшиеся частицы (они снова пойдут в обработку) и упаковываются для последующей транспортировки. 

Некоторые минусы

Расчет параметров питателя

Производительность спирального питателя n в об/мин определяется площадью рабочей полости и насыпной плотностью, шагом спирали и частотой ее вращения

,

где W — производительность спирального питателя, кг/ч;

D — диаметр корпуса горелки, м;

d — диаметр дутьевой трубы, м;

S — шаг спирали питателя, м;

n — частота вращения, об/мин;

— насыпная плотность топлива, кг/м3.

Определив частоту вращения спирального питателя и исходя из стандартного ряда асинхронных электродвигателей необходимо определить при максимальной нагрузке на котельный агрегат передаточное отношение червячного редуктора, об/мин

Для удобства выполнения расчетов и проведения анализа все расчеты выполнены в среде MS EXCEL.

Таблица 3.1 Расчет параметров горелки

Тепловая мощность, кВт	Низшая теплота сгорания древесных пеллет, ккал/кг	КПД котельного агрегата	Необходимый расход топлива, кг/ч	Диаметр корпуса D, м	Диаметр дутьевой трубы d, м
750	4500	0,85	168,47	0,208	0,098
700	4500	0,85	157,24	0,208	0,098
600	4500	0,85	134,77	0,208	0,098
500	4500	0,85	112,31	0,208	0,098
400	4500	0,85	89,85	0,208	0,098
300	4500	0,85	67,39	0,208	0,098
200	4500	0,85	44,92	0,208	0,098
100	4500	0,85	22,46	0,208	0,098
0,085	650	0,5	3,85	195	750
0,085	650	0,5	3,59	195	700
0,085	650	0,5	3,08	195	600
0,085	650	0,5	2,56	195	500
0,085	650	0,5	2,05	195	400
0,085	650	0,5	1,54	195	300
0,085	650	0,5	1,03	195	200
0,085	650	0,5	0,51	195	100

Рисунок 3.1 Зависимость основных параметров работы горелки от величины нагрузки на котельный агрегат

Одним из основных факторов влияющих на расход топлива котельными агрегатами работающими на твердом топливе из материалов в основу которых входит древесина, а в частности в нашем случае это пеллеты является влажность. Влажность снижает теплотворную способность топлива на древесной основе, что в свою очередь приводит к увеличению расхода топлива котельным агрегатом.

Разрабатываемая пеллетная горелка должна обеспечивать необходимую производительность дозирующего органа шнекового питателя. Результаты расчетов представлены в таблице 3.2 и на рисунке 3.2.

Таблица 3.2 Расчет рабочих режимов горелки в случае снижения теплотворной способности топлива (повышения влажности пеллет).

Тепловая мощность, кВт	Низшая теплота сгорания древесных пеллет, ккал/кг	КПД котельного агрегата	Необходимый расход топлива, кг/ч	Диаметр корпуса D, м	Диаметр дутьевой трубы d, м
1	2	3	4	5	6
750	4500	0,85	168,47	0,208	0,098
750	4400	0,85	172,30	0,208	0,098
750	4300	0,85	176,30	0,208	0,098
750	4200	0,85	180,50	0,208	0,098
750	4100	0,85	184,90	0,208	0,098
Шаг питателя, м	Насыпная плотность топлива, кг/м3	КПД питателя	Частота вращения питателя, об/мин	Передаточное число редуктора	Частота вращения ЭД, об/мин
1	2	3	4	5	6
750	4000	0,85	189,53	0,208	0,098
750	3900	0,85	194,39	0,208	0,098
750	3800	0,85	199,50	0,208	0,098
0,085	650	0,5	4,03	195	785
0,085	650	0,5	4,12	195	804
0,085	650	0,5	4,22	195	823
0,085	650	0,5	4,33	195	844
0,085	650	0,5	4,44	195	865
0,085	650	0,5	4,56	195	888

Рисунок 3.2 Результаты расчета

В результате выполненных расчетов выявлены оптимальные режимы работы пеллетной горелки. В частности при передаточном отношении червячного редуктора z = 195 для достижения номинальной тепловой мощности котла необходимо вращать спиральный транспортер с частотой вращения nтр = 3,85 об/мин, соответственно частота вращения приводящего электродвигателя составит nэд = 750 об/мин.

Регулирование производительности питателя при снижении тепловой нагрузки необходимо производить плавно. Этого возможно добиться при помощи снижения частоты вращения приводного электродвигателя частотным преобразователем.

В случае снижения теплотворной способности пеллетного топлива необходимо несколько увеличить частоту вращения спирального питателя и при работе на номинальной тепловой нагрузке котельного агрегата частота вращения питателя может достигать 4,5 — 5 об/мин, а частота вращения электродвигателя достигает 880 — 900 об/мин. Следовательно с учетом работы на топливе низкого качества необходимо выбирать электродвигатель с более высокой частотой вращения вплоть до 1500 об/мин.

Бизнес план по производству пеллет

Если производство пеллет будет работать в одну смену, берем за основу стандартный рабочий день:  8 часов, а рабочий месяц – 24 дня. При этом расходы на производство составят приблизительно 30 % валовой прибыли.

Стоимость сырья составляет около 2 долларов за кубометр, а для изготовления тонны пеллет нужно 7,5 кубометров опилок. Так что сырье для производства одной тонны топлива обойдется в 15$. В худшем варианте стоимость пеллет первого сорта составляет 90 $ за m3, промышленных – 60 $ за m3. Валовая прибыль рассчитывается как произведение количества рабочих дней на дневную выручку.

Фасуют пеллеты в мешки и биг-бэги

После подсчетов делаем вывод, что мини-фабрики будут самыми окупаемыми, при этом при производстве выгоднее всего применить электропривод. Наихудший вариант – промышленная линия с показателем производительности до 1000 кг в час, потому что такое производство окупится через 14-15 месяцев. Однако преимуществами такого производства являются его капитальность и надежность. А уменьшить срок окупаемости можно, если организовать работу в две смены. При такой организации труда он уменьшится практически вдвое.

Основные требования

Какие же основные правила для использования каминов на газу разработаны:

• Требования к магистрали газопровода. Газификация домов и квартир предполагает ввод магистрали в помещение и разводку, согласно проекту установки газового оборудования. Для размещения камина придется осуществлять подачу газа, следовательно, изменять конструкцию газопровода. Установка новой единицы оборудования влечет за собой создание и утверждение нового проекта, а монтаж трубы могут производить только работники газовых служб.
• Правила установки камина. Чтобы собрать газовый камин своими руками, придется тщательно изучить нормативные документы, в которых прописаны все правила ориентирования устройства в комнате, расстояния до предметов мебели и других объектов. Причем эти показатели зависят от конкретного вида и модели газовой горелки. В конце монтажа, перед пуском газа, все равно придется приглашать представителей инспекции для согласования правильности выполненных работ. Любое замечание и их стороны будет означать полное устранение несоответствия. На эти процедуры можно потратить время и деньги.
• Сертификат соответствия. Изготовление топки своими силами можно себе представить. Это будет металлический кожух, имеющий расширение в сторону дверцы для лучшей теплоотдачи. Размеры топки можно снять с готовой установки. Существуют даже пошаговые инструкции по кладке кирпичного корпуса будущего камина. Но газовая горелка и система автоматизированного контроля должна быть приобретена в магазине. Ее никак нельзя выполнить самостоятельно. Кроме этого, продавец обязан предоставить специальный сертификат, указывающий на то, что проданное оборудование соответствует всем требованиям. Подобная ситуация складывается в случае установки газового камина, который потребляет пропан-бутановую смесь из баллона.

Оригинальная островная система

Пеллеты из лузги подсолнечника 8 мм ТП-94

Организационный план

Первоначальным этапом является составление бизнес-плана, который определяется глубоким анализом рентабельности производства для каждого индивидуального случая. Основными составляющими анализа являются:

• Уровень конкуренции в регионе производства/сбыта готовой продукции.
• Ближайшее местонахождение источников сырья для производства.
• Наличие потенциальной клиентской базы.

Размер инвестирования для открытия и запуска бизнеса составляет примерно около трёх миллионов рублей. Инвестирование распределится на следующие пункты:

• Производственный завод для средних объёмов изготовления пеллет – 1500000 рублей.
• Грузовое транспортное средство – 700000 рублей.
• Подготовительные работы производственного и офисного помещений – 300000 рублей.
• Рекламные услуги – 50000 рублей.
• Регистрация предпринимательства, а также иные материальные расходы – 100000 рублей.

Важным фактором успешности бизнеса является определение будущих каналов сбыта и наиболее близкое расположение производственной площадки к сырьевым объектам. Средняя стоимость оптовой продажи 1 тонны гранул составляет 6000 рублей, а чистая прибыль от данного объёма — около 4000 рублей. Таким образом, при небольшом производстве пеллет объёмом 60 тонн и средних показателях реализации (около 70%) ежемесячная прибыль составит около 150000 рублей. Окупаемости инвестируемых денежных средств, при средних показателях, можно достигнуть за 18 месяцев.

Регистрация и лицензирование бизнеса

В первую очередь необходимо пройти регистрацию в качестве индивидуального предпринимателя или ООО. Стоит отметить, что при регистрации ООО предусмотрена упрощённая система налогообложения. В общероссийском классификаторе видов экономической деятельности для производства пеллет требуется выбрать код:

Код ОКВЭД 16.29.15 — Производство топливных гранул и брикетов из отходов деревопереработки.

При открытии бизнеса по изготовлению пеллет нужно руководствоваться следующими нормативными актами РФ:

• Письмо ФТ РФ №06-73/44165 от 14.12.2006 года.
• Постановление Правительства №442 от 17.07.2003 года «О трансграничном перемещении опасных отходов».
• ENPLUS — европейская система сертификации.

Для возможности сбыта предприниматель должен пройти сертификацию продукции.

Подбор помещения и персонала

Производственное помещение должно обладать следующими характеристиками:

• Общая площадь составляет не менее 170 квадратных метров, в которую входит цех и складское помещение.
• Высота потолков составляет 10 метров.
• Электрическая сеть – 380 Вольт.
• Наличие удобной территории для загрузочных и разгрузочных мероприятий.

Стоимость аренды производственного помещения определяется ценовой политикой конкретного региона, а также отдалённостью от центра города. Благодаря размещению производства за чертой города или на территории промзоны, можно значительно снизить стоимость аренды. При выборе расположения необходимо руководствоваться приближенностью объектов, поставляющих сырьё для производства – чем ближе поставщик, тем менее затратной является доставка сырья, а также затрачиваемое время на изготовление продукции.

Изготовление пеллет является непрерывным процессом и нуждается в наличии нескольких рабочих смен. Персонал включает в себя следующих сотрудников:

• Директор производства.
• Бухгалтер.
• Менеджеры по продажам – требуемое количество сотрудников определяется объёмом производимой продукции.
• Старшие смены – в среднем понадобится 3 сотрудника на данную должность.
• Рабочие – около 6 работников.

Где применяется

Основным назначением топливных гранул является розжиг и поддержание тепла. Их области применения различны — от промышленных котелен до домашних очагов.

• Гранулы применяют в твердотопливных котлах. Горение при этом ничем не отличается от горения угля или дров. Кроме этого, топливо также используют в домашних печах и каминах. При втором варианте рекомендуется уменьшить подачу воздуха и заменить стандартный колосник на колосник с меньшими отверстиями. Топить пеллетами намного проще, чем древесиной.
• Топливо используют в походе и на пикнике. Чтобы не искать веток для розжига костра, стоит забросить только одну закладку гранул. Этой закладки хватит надолго и компания будет обеспечена теплом таким же, как от дров. Покупать такое сырье выгодно, и удобнее, чем искать в лесу сухие ветки для розжига костра.
• Гранулы как наполнители туалетов для домашних питомцев. Развитие этой отрасли произошло из-за того, что пеллеты способны впитывать в себя не только жидкости за счёт своей плотности и при этом не разлагаться, но и неприятные запахи. Гранулы не требуют трудоемкой уборки и не вызывают аллергии, как у людей, так и у четвероногих любимцев.
• Большинство автомастерских прибегают к использованию пеллет для своих нужд в виде профилактики. Они мало отличаются от опила, и помогают без труда удалить масляные пятна.

Оборудования для производства брикетов

В промышленных условиях измельчение древесных отходов выполняют на специальных механизмах — дробилках. Такую важную часть технологического процесса, как сушка, выполняют с помощью сушильных машин, которые бывают двух видов — барабанного и аэродинамического.

Формовку изделий выполняют на гидравлическом прессе. С усилием минимум 30 МПа он уплотняет массу. При этом в сырье не нужно добавлять никаких веществ для связи, т.к. в этих условиях за счет сжатия и высокой температуры выделяется древесный клей — лигнин.

Любой формы брикеты можно получить на ударно-механическом прессе, но плотность их не очень высока.

Существует еще один метод для получения «евродров» — экструзия. Базируется он на том, что с силой около 40 МПа масса проталкивается сквозь калиброванные отверстия посредством шнека, формируя при этом изделия в виде цилиндров или шестигранников. На выходе их обрезают специальными ножами.

Производительность шнековых экструдеров выше, чем у механических или гидравлических прессов.

Покупать такие установки для изготовления своими рукам и заготовки топливных брикетов нерационально, для этого есть другие варианты.

Преимущества топлива

В отличие от других видов топлива, пеллеты:

1. Являются экологически чистым сырьем. Это главная отличительная характеристика данного вида топлива. При сгорании из гранул выделяется углекислый газ, что способствует снижению «парникового эффекта» — одной из глобальных проблем человечества.
2. Пеллеты — безотходный материал, а оставшиеся продукты после сгорания топлива используют в виде удобрений.
3. Из-за отсутствия пыли и спор, пеллеты практически не воспламеняются самостоятельно.
4. По количеству выделяемой тепловой энергии пеллеты не уступают другим видам топлива.
5. Удобная перевозка и хранение большинства гранул. У такого топлива нет специфического запаха и вкуса.
6. При использовании гранул выделяется мало золы. Поэтому чистить котёл можно только раз в месяц.
7. Древесина уступает пеллетам по прочности и содержит больше влаги, из-за этого во время процесса горения пеллет выделяется больше тепла при одинаковом объеме сжигания тех и других.

Кроме того, существуют так называемые тяжелые гранулы, в сырье для которых могут добавляться твердые битумы с высокими теплотворными характеристиками.

Такие пеллеты не рекомендуют для использования в виде топлива в бытовых котлах, производят для использования в котельных и теплогенераторных установках.

Теплоаккумуляторы

Все котлы этих типов эффективны лишь при подключении к теплоаккумулятору, в противном случае котел придется несколько раз в день:

• чистить;
• загружать;
• растапливать.

Из-за высокой стоимости ТА и затрат на его монтаж даже самый дешевый котел обойдется в несколько раз дороже среднего по стоимости автоматического котла.

Для дома площадью 100 м2 оптимальная емкость теплоаккумулятора составляет 10 м3.

Снижение емкости ТА приводит к сокращению времени обогрева, поэтому нежелательно сокращать его объем более чем в 3 раза.

К примеру, ТА емкостью 3 м3 может обогревать хорошо утепленный дом площадью 100 м2 в течение 20–25 часов даже при сильных морозах. То есть котел придется топить раз в сутки.

Если емкости одного ТА недостаточно, то устанавливают несколько теплоаккумуляторов, используя различные схемы их подключения, время обогрева дома от этого не меняется.

Вот примерная стоимость и краткое описание теплоаккумуляторов, а также котлов различных типов для работы с ними:

Теплоаккумуляторы
Модель	Объем м3	Высота и диаметр в см	Описание и характеристики	Цена тысяч рублей	Сайт
ТР 4500	3,5	230/160	Бак изготовлен из нержавеющей пищевой стали марки 08Х18Н10, толщина стенок 3-5 мм, максимальное давление 9 бар, снаружи утеплен минеральной ватой или пенопластом (по согласованию с заказчиком). Возможна установка теплообменников.	597	профбак.рф
Alfa 1000 л	1	210/99	Теплоаккумулятор со встроенным теплообменником. Корпус изготовлен из углеродистой стали, теплообменник из нержавеющей стали. Корпус снаружи покрыт полиуретановым утеплителем, защитный слой из пластика.	216	krasnodar.sol-batery.ru
PSRR 5000	5	285/180	Стальной бак с теплообменником. Утепление необходимо приобретать отдельно. Максимальное давление в баке 3 бар, в теплообменниках 10 бар.	445	klimatabogi.ru
Galmet Buffor 1500	1,5	270/110 с утеплением, 270/90 без утепления	Стальной бак с теплообменником. Утепление необходимо приобретать отдельно. Максимальное давление в баке 3 бар, в теплообменниках 10 бар.	99	миртепла43.рф
Heatleader MB 10000 A N	10	415/220	Бак из нержавеющей или углеродистой стали, с утеплителем толщиной 10 см и теплообменникам из нержавеющей стали. На корпусе бака установлен индикатор температуры.	1600	bigboilers.ru
Отопительные котлы
Модель	Мощность кВт	Тип котла	Описание и характеристики	Цена тысяч рублей	Сайт
Дон КС-Т-11	11	Классический	Недорогой котел для любых видов твердого топлива, КПД 82%.	12,5	mir-kotlov.com
Т-30	30	Классический	Классический напольный котел для любых видов твердого топлива, КПД 82%.	65,9
VIKING K-WRM 18R	18	Классический	Классический твердотопливый котел с системой дожига газов, увеличивающей КПД.	128	teplo-as.ru
Суворов 20к	23	Классический	Классический твердотопливый котел с системой дожига газов, увеличивающей КПД и время горения.	59	pechi-troyka.ru
VELES 8ЭВТ	8	Классический	Классический твердотопливный котел с системой дожига газов.	24	veleskotel.ru
Буржуй-К Модерн 12	12	Пиролизный	Пиролизный (газогенераторный) котел с автоматическим управлением. КПД 82-92%. Топка из стали без футеровки.	63	teplina-nsk.ru
БТС Стандарт 15	15	Пиролизный	Пиролизный (газогенераторный) котел с автоматическим управлением. КПД 86-92%. Топка из керамики.	128	oasistepla.ru
Vitoligno 100 s	25	Пиролизный	Пиролизный (газогенераторный) котел с автоматическим управлением. КПД 86-92%. Топка футерована огнеупорным кирпичом.	168	kotlydlyadoma.ru
Тайга 15 кВт	15	Верхнего горения	Котел верхнего горения с автоматической регулировкой режима. Изготовлен из стали 09г2с толщиной 6 мм. Колосники охлаждаются водой и не прогорают гораздо дольше, чем на котлах других моделей.	88
STROPUVA MINI S8	8	Верхнего горения	Котел верхнего горения с автоматической регулировкой режима. Изготовлен под надзором фирмы Stropuva.	60
Флэймап	20	Верхнего горения	Котел верхнего горения с автоматической регулировкой режима. Изготовлен на основе конструкции оригинальных котлов Stropuva.	50	http://flameup.ru/

Сравнение технологий производства пеллет

Из древесины

Этапы производства гранул из древесины:

1. Крупное дробление древесных отходов в молотковой дробилке.
2. Просушка измельченной древесины в сушильном барабане.
3. Мелкое дробление (доведение до состояния древесной пыли).
4. Контроль влажности в смесителе (при необходимости подача пара либо воды).
5. Прессование и грануляция топливных пеллет в пресс-грануляторе.
6. Охлаждение готовых гранул цилиндрической формы в охладителе ( температура 70- 90°С).
7. Расфасовка и упаковка готовой продукции в мешки.

Из опилок

Изготовление гранул из опилок происходит так:

1. Высушить опилки, чтобы их влажность не превышала 12%.
2. Взять сито, и просеять опилки, чтобы в гранулятор не попал мусор (маленькие камни, листва и т.д.).
3. Измельчение опилок в молотковой мельнице.
4. Если влажность составляет ниже 8%, измельченные опилки необходимо подать в смеситель (повысить влажность до 8-10%).
5. Грануляция пеллетов из опилок.
6. Охлаждение и просушка гранул в охладителе.
7. Упаковка пеллетов из опилок в бумажные мешки.

Из соломы

Производство пеллетов из соломы:

1. Измельчение соломы (длина до 4 мм).
2. Повторное дробление в мельничной дробилке.
3. Просушка в сушильном барабане.
4. Контроль влажности измельченной соломы в смесителе (подача воды или пара).
5. Прессовка и грануляция соломенной муки.
6. Охлаждение гранул соломы в охладителе.
7. Упаковка соломенных пеллетов.

Из горбыля

Пеллеты из горбыля производят следующим образом:

1. Обработка горбылей в рубильной машине (длина щепы до 50 мм).
2. Дробление щепы в молотковой дробилке.
3. Просушка щепы горбыля в сушильном барабане (влажность от 8 % до 12%).
4. Мелкое дробление в мельничной дробилке (до состояния древесной пыли).
5. Контроль влажности в смесителе (если влажность ниже 8 % подается пар или вода).
6. Грануляция древесной муки горбыля в пресс-грануляторе.
7. Охлаждение цилиндрических гранул горбыля.
8. Упаковка пеллетов из горбыля в мешки.

Из торфа

Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:

1. Необходимо выложить торф, чтобы он просушился естественным путем.
2. Его необходимо очистить от мусора (корни растений, листвы, камней).
3. Измельчение торфа в дробильной машинке.
4. Просушить торфяную массу в сушилке до влажности не больше 12%.
5. Повторно измельчить (мелкое дробление) на дробильной мельнице.
6. Подать измельченную торфяную массу в пресс-гранулятор со встроенным смесителем для грануляции торфа и обработки паром.
7. Охладить торфяные пеллеты в охладительной колонке.
8. Упаковать готовые топливные гранулы в мешки.

Использование для строительных работ

В строительных и ремонтных работах натуральное сырье также нашло свое применение.

Между стенами из дерева часто засыпают опилки. Органическая засыпка сохранит в помещении максимум тепла. Снижение потери тепла сэкономит затраты на топливо. Такой вариант утепления подойдет даже для северных регионов.

Если смешать опилки с глиной, можно приготовить раствор для утепления вертикальных и горизонтальных поверхностей (потолок, кирпичные стены). А также можно приготовить раствор для выравнивания пола. Чтобы состав получился эффективным, нужно грамотно рассчитать и соблюдать пропорции.

Кроме глины, к опилкам также подмешивают цемент или известь. В некоторых случаях используют клей ПВА и другие клеящие составы. Чтобы сэкономить средства, некоторые используют составы с опилками вместо шпаклевки.

Заметка: натуральное сырье часто смешивают с жидким стеклом, получая еще один вариант надежного и бюджетного утеплителя. Существует множество рецептов приготовления смесей с использованием органической добавки.

Стандарты

Второй показатель, подлежащий регламентированию — это зольность (отношение массы золы к массе исходного материала). В Соединенных Штатах ее величина для гранул первой категории устанавливается на уровне 1%, а в странах Европы —0,7%. Максимально допустимое значение зольности для пеллет второй категории не должно превышать 3%: найти покупателей для продукции, не соответствующих указанным стандартам, на европейском рынке практически невозможно. Доля массового остатка золы возрастает вместе с увеличением содержания примесей, поэтому качество сырья следует тщательно контролировать на каждом этапе производства.

Помимо этого, к топливным гранулам предъявляют и другие требования, касающиеся их внешнего вида и физических свойств:

• Пеллеты должны быть ровными, с гладкой блестящей поверхностью, без признаков разрушения или осыпания;
• Насыпная плотность гранул должна превышать 600 кг/м³;
• Допустимая влажность продукта — не более 10%;
• Пеллеты в массе должны быть одинакового размера и цвета;
• Цвет гранул первой категории — желтый или светло-коричневый, второй категории — с незначительными темными вкраплениями, торфяных и растительных видов — от темно-серого до черного.

Рассматривая производство пеллет как бизнес, ориентированный в основном на экспорт, предприниматель должен изучить местные стандарты покупателей и адаптировать оборудование для выпуска продукции с заданными характеристиками.

Как организовать изготовление пеллет своими руками

Достаточно высокая стоимость топливных гранул делает вопрос о том, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для собственников частных домов и дач, желающих использовать данный вид топлива. Следует сразу сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Однако прежде чем приступать к реализации такого проекта, необходимо очень взвешенно оценить свои возможности. Изготовление подобного оборудования, в процессе функционирования которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарного, фрезерного, сварочного оборудования, а также слесарных инструментов. Все это предполагает наличие высокой квалификации и достаточного опыта осуществления работ подобного характера.

Устройство самодельного гранулятора

Важнейшим условием целесообразности самостоятельного изготовления топливных пеллет является наличие доступного по стоимости сырья, которое должно соответствовать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если приобретать для самостоятельного изготовления пеллет сырье, которое придется подвергать предварительной обработке, стоимость готовой продукции может оказаться такой, что ее просто невыгодно будет использовать для отопления жилья.

При изготовлении пеллет своими руками также следует учитывать тот факт, что для производства подходит не любое древесное сырье. Оптимальными в плане получения качественных топливных гранул, которые отличаются плотной и устойчивой структурой, являются отходы древесины хвойных пород.

Чертеж корпуса и привода матрицы

Что потребуется

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, потребуется станок для производства таких топливных гранул. Рассмотрим основные элементы его конструкции.

Плоская матрица круглой формы

Ее можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно, используя для этих целей лист металла. Толщина такого листа должна составлять не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны иметь коническую форму. Приобретая или изготавливая самостоятельно матрицу для станка по производству топливных пеллет, следует иметь в виду: чем больше будет диаметр такого конструктивного элемента, тем выше будет производительность оборудования.

От диаметра отверстий в матрице зависит размер гранул

Принцип действия гранулятора с плоской матрицей

Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями

Данные элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, продавливают через ее отверстия сыпучую древесную массу, формируя плотные гранулы. Такие катки, насаженные на горизонтальный вал через подшипники качения, приводятся в действие вращающимся вертикальным валом. Степень прижима зубчатых катков к поверхности матрицы регулируется при помощи винтового механизма.

Зубчатые катки и матрица

Корпус устройства

Он изготавливается из трубы соответствующего диаметра или из свернутого в цилиндр металлического листа. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение устанавливаемой в него матрицы.

Матрица с роликами внутри корпуса

Электродвигатель

Вал электрического двигателя соединяется с вертикальным штоком, приводящим во вращение матрицу.

Клиноременная передача

Мощная несущая рама

Для изготовления рамы обычно используется профильный прокат.

Самодельная установка для изготовления топливных гранул

Самостоятельное изготовление конструкции

Характеристики и стандарты

Сейчас одновременно в нескольких странах действует целый ряд национальных стандартов на топливные гранулы. Для регулирования качества пеллет, используемых в котлах электростанций и промышленных целях, существуют отдельные правила. Поскольку международная торговля пеллетами набирает оборот, их приходится согласовывать.

В качестве общей платформы для системы сертификаций, идентификации и технических характеристик c 2010 г. в Европе действует стандарт EN 14961−2. Согласно ему, для гранул, сжигаемых в мощных отопительных установках, применяются более строгие спецификации, чем для используемых в промышленности и бытового назначения. Типичные характеристики пеллет, изготовленных для небольших печей, выглядят так:

• диаметр: 6—12 мм;

• длина: в 4—5 раз больше диаметра;
• объёмная плотность: 500—600 кг/м3;
• содержание влаги: 8—12%;
• зольность: менее 0,5%;
• теплотворная способность: 17—18 МДж/кг.

Технологический процесс

Вне зависимости от того, какие станки используются для изготовления топливных гранул, процесс производства состоит из таких технологических операций, как:

1. Очистка и предварительное измельчение сырья, которое доводят до такого состояния, чтобы длина его частиц не превышала 2,5 мм.
2. Сушка опилочной массы, влажность которой доводится до уровня 9–12 %.
3. Финишное измельчение на станке, которое выполняется для того, чтобы максимальная длина частиц, составляющих опилочную массу, не превышала 1,5 мм.
4. Смешивание измельченного сырья с водой или его обработка горячим паром (данная технологическая операция применяется в том случае, если уровень влажности опилок после сушки и измельчения опустился ниже минимально допустимого значения).
5. Прессование опилочной массы, в результате которого из нее и формируются гранулы цилиндрической формы (для практической реализации данной технологической операции в производственных условиях могут использоваться матричные установки цилиндрического или плоского типа; в домашних условиях для формирования топливных брикетов подойдут самодельные установки рычажного, винтового или гидравлического типа).
6. Охлаждение готовых пеллет, которые в процессе их формирования с использованием высокого давления самопроизвольно нагреваются до значительной температуры.
7. Сортировка готовых топливных гранул и их упаковка.

Технологическая линия по производству пеллет

Стоимость оборудования для производства пеллет

Основное производственное  оборудование  для этого вида бизнеса — грануляторы. Это могут быть небольшие установки производительностью 30 кг/час или производственный агрегат, выдающий около 250 кг в час. Стоимость комплекта оборудования  средней производительности составляет около 40.000 долларов, но можно приобрести как более дорогие, так и более бюджетные установки:

• шепорез (или измельчитель древесины простым языком) стоит около 4000 долл.,
• сушилка сырья – 7000 — 20.000 долл.,
• гранулятор – от 1000 долл. — 10.000 долл.,
• охладитель – порядка 5000 долл.

Если речь идет о промышленных линиях, то стоимость линии, которая имеет производительность около 700 кг в час, составляет до 130.000 долл., а при производительности в 2000 кг в час –200.000 долл.

Мини-завод для производства пеллет

Вывод

Пеллетная печь – современный и экологически чистый источник тепла в помещении. Работа ретортной горелки или любой другой долговечна, что не потребует затрат на ее ремонт. Котел можно сделать своими руками, что сэкономит финансовые средства.